Enseñanza de las ciencias, CTS y desarrollo de la competencia científica. Una propuesta para la formación permanente del profesorado i. Teresa Lupión Cobos 1 (teluco@cepmalaga.com); María del Mar Gallego García 1 (mgallego@cepmalaga.com); Ángel Blanco López 2 (ablancol@uma.es); María de la O Argibay Seco 1 (mariola@cepmalaga.com) y Blanca Gordo Antoñana 1 blancag@cepmalaga.com 1. Centro de Profesorado de Málaga 2. Didáctica de las Ciencias Experimentales, Universidad de Málaga. CATEGORÍA I: Formación del Profesorado I.- INTRODUCCIÓN Los currículos actuales de la Educación Primaria y de la Educación Secundaria Obligatoria en España plantean el desarrollo de competencias básicas, entre las que se encuentra la competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico (en adelante, competencia científica). Consideramos, por tanto, que el análisis del concepto de competencia científica, cómo se entiende en los currículos oficiales y en los programas de evaluación de estudiantes (OCDE, 2006; CEJA, 2008) así como su tratamiento en el aula, son elementos a incorporar en la formación del profesorado en ejercicio (Blanco et al., 2010; Lupión et al., 2011). Una enseñanza basada en el desarrollo de competencias implica, entre otras cuestiones, partir del análisis de situaciones relevantes en el entorno del alumnado (Sanmartí, 2008), para favorecer el aprendizaje significativo de conceptos, ideas y principios, situándolos en contextos de la vida real, donde adquieren su funcionalidad. La utilización de los contextos, seña de identidad de los enfoques CTS y de alfabetización científica, es una referencia que aparece en los modelos de la competencia científica (Fensham, 2009; Blanco, España y Rodríguez, 2012, Lupión y Prieto, 2012). No obstante, incardinar las propuestas didácticas en contextos relevantes de la vida diaria se muestra como una cuestión compleja (Cañas, Martín- Díaz y Nieda, 2007). En trabajos recientes en nuestro país con profesores de ciencias se ha constado esta dificultad (Blanco et al., 2010; Herreras, y Sanmartí, 2012), muchas de ellas ya recogidas en aportaciones anteriores sobre la formación del profesorado y enfoques CTS (Acevedo, 1996; Solbes, Vilches y Gil, 2001). La pregunta que surge ahora es cómo abordar la formación del profesorado para que éste pueda ayudar a que su alumnado desarrolle la competencia científica. Evidentemente no existe una única respuesta. La formación del profesorado cuenta con un buen número de enfoques y estrategias, acordes con determinadas formas de concebir tareas y funciones del profesorado y éstas, a su vez, acordes con las finalidades que se otorguen a la educación. En este proyecto se ha optado por utilizar como estrategia de formación implicar al profesorado en tareas de diseño, puesta en práctica y evaluación de propuestas didácticas propias, entendiendo que esta 1
estrategia es acorde con una visión del profesor como profesional reflexivo y con las exigencias sociales y educativas que hoy se plantean. Para intentar dar respuesta a las necesidades mencionadas se ha desarrollado, desde 2010 a 2012, un programa formativo organizado conjuntamente por el CEP de Málaga y el Proyecto de Investigación Diseño y evaluación de un modelo para el desarrollo de la competencia científica en la educación obligatoria (10-16 años) (Blanco, España y González, 2010). El objetivo de esta comunicación es presentar y valorar el tercer curso de este programa formativo, que se ha desarrollado de octubre de 2011 a mayo de 2012. II.- DISEÑO DEL CURSO Se trata de un curso centrado en la práctica en el aula y en el que se promueve el trabajo colaborativo y la reflexión sobre la acción, que se constituyen como ejes que contribuyen a dinamizar la cultura formativa del profesorado. Se ha dirigido a docentes de Educación Primaria, que imparten el Área de Conocimiento del Medio, de Educación Secundaria, que participan en las asignaturas de Ciencias de la Naturaleza, Biología y Geología, Física y Química o Tecnología, y del ámbito científico de la Educación Permanente. En su diseño, se ha tenido en cuenta la diversidad de sus participantes, organizándolos para algunas actividades en dos grupos: uno de iniciación y otro de profundización, en función de su nivel de desarrollo profesional previo. Los objetivos del curso han sido: 1. Analizar el concepto de competencia científica y cómo se entiende en los currículos y en los programas de evaluación de estudiantes. 2. Reflexionar sobre la enseñanza y aprendizaje de la competencia científica en la Educación Obligatoria. 3. Conocer y valorar propuestas didácticas, desarrolladas en el proyecto de investigación, para el desarrollo de la competencia científica, desde un enfoque CTS en la enseñanza de las ciencias. 4. Diseñar propuestas didácticas para fomentar el desarrollo de esta competencia en alumnado de primaria y/o secundaria obligatoria. 5. Aplicar en el aula y evaluar las propuestas didácticas elaboradas. 6. Difundir las experiencias realizadas y los resultados obtenidos. El curso constaba de cuatro fases: I. Establecimiento del estado de la cuestión. II. Formación para el diseño. III. Diseño, aplicación y evaluación de una propuesta didáctica. IV. Presentación y evaluación de las experiencias realizadas y evaluación del curso. Los contenidos trabajados en cada una de las fases se muestran en la Cuadro 1. Contenidos 2
Fase I 1ª Sesión 20/10/2011 2ª Sesión 10/11/2011 Fase II 3ª Sesión 17/11/2011 4ª Sesión 24/11/2011 5ª Sesión 1/12/2011 Fase III 6ª Sesión 2/2/201 Fase IV 7ª Sesión 9/5/2012 8ª Sesión 19/5/2012 - Bienvenida y presentación del proyecto (Ángel Blanco, Investigador principal. Universidad de Málaga), curso y del espacio virtual (Teresa Lupión, asesora responsable del curso). - Conferencia: De Enseñar contenidos a enseñar competencias. La competencia científica. Antonio de Pro. Universidad de Murcia. - Presentación, por parte de sus autores, de experiencias sobre el desarrollo y puesta en acción de propuestas didácticas realizadas en el curso del año anterior. - Pautas para la realización trabajo del curso. - Presentación del tutorial web del curso. - Taller para el diseño de propuestas didácticas. Ángel Blanco y Enrique España. Universidad de Málaga - Trabajo en grupo módulos Iniciación / Profundización. Equipo de Formación del Proyecto. - Taller sobre metodología de aula. Blanca Gordo, Mª del Mar Gallego, Mariola Argibay y Teresa Lupión. CEP de Málaga. - Trabajo en grupo módulos Iniciación / Profundización. Equipo de Formación del Proyecto. - Ponencia/taller: La evaluación de la competencia científica como parte del proceso de enseñanza aprendizaje. Juana Nieda Oterino. Inspección Educativa Madrid. - Trabajo no presencial de diseño de una propuesta didáctica con la tutorización y el asesoramiento del Equipo de Formación (desde el 2 de diciembre al 2 de febrero). - Exposición personal y puesta en común de las propuestas didácticas diseñadas. Equipo de Formación del Proyecto. - Trabajo no presencial de implementación y evaluación de la propuesta didáctica, con la tutorización y el asesoramiento del Equipo de Formación (desde el 3 de febrero hasta el 19 de abril). - Puesta en común de las propuestas didácticas aplicadas (I) Equipo de Formación del Proyecto. - Puesta en común de (II) Equipo de Formación del Proyecto. - Evaluación del curso (mediante encuesta individual y sesión grupal) Coordinador del curso y Asesora responsable del curso CUADRO 1. Fases y contenidos del programa formativo del curso. III.- EQUIPO DE FORMACIÓN El curso se ha llevado a cabo con un amplio equipo pedagógico. Así, han intervenido ponentes externos en algunos de los temas que se han tratado en las dos primeras fases del curso y, a lo largo de todo su desarrollo, con la participación de un Equipo de Formación compuesto por cinco personas, todos miembros del Equipo del Proyecto de Investigación, integrado por el responsable del proyecto, coordinador de dicho equipo, y cuatro asesoras del CEP de Málaga que, asumiendo un modelo de asesoramiento 3
colaborativo, han trabajado coordinadamente para poder brindar al profesorado el apoyo y asesoramiento requerido, de especial relevancia en las fases III y IV del proceso formativo. Así, cada uno de los miembros del este equipo se hizo cargo de la tutorización de 2 o 3 de los profesores/as participantes en el curso. De entre ellos, se seleccionó una muestra de 5 a los que, tras su aceptación, se les hizo una tutorización y un seguimiento más pormenorizado. IV.- DESARROLLO DEL CURSO Se inscribieron inicialmente 19 profesoras y profesores, mayoritariamente de las especialidades de Biología y Geología y Física y Química de secundaria. Se les facilitó inicialmente dos unidades didácticas web elaboradas en el seno del proyecto de investigación desde un perspectiva CTS, que versaban sobre el consumo de agua embotellada (Blanco, Rodríguez y Rueda, 2011) y sobre el ahorro de energía (López, Blanco y Haro, 2011) respectivamente. De esta forma, los participantes tenían una referencia práctica de los planteamientos metodológicos que se hacían en el curso y los formadores podíamos utilizar aspectos de estas unidades para ejemplificarlos, No obstante, hay que indicar que al profesorado no se les pedía, como trabajo del curso, elaborar una unidad completa ni presentarla en formato web. El objetivo del curso, en este sentido, era que el profesorado diseñara, pusiera en práctica y evaluara una propuesta didáctica propia centrada en un problema de interés en la vida diaria (enfoque CTS) y que permitiera desarrollar la competencia científica. Asimismo, se les entregó un amplio tutorial web (figura 1) que incluía artículos y documentos informativos de consulta y orientaciones para el diseño, la aplicación y la evaluación de sus propuestas didácticas. También recogía una plantilla para desarrollar el informe del trabajo no presencial del curso y dos ejemplos de estos trabajos, realizados por profesorado que había participado en el segundo curso de formación. Para facilitar que el profesorado pudiera seguir la dinámica del curso, se plantearon una seria de tareas secuenciadas en el tiempo, que se muestran en la tabla 2. Estas tareas están integradas dentro de la consideración de horas de trabajo no presencial del programa formativo propuesto, permitiéndoles progresar en su proceso formativo y conduciendo al desarrollo de los objetivos propuestos en el curso de formación. V.- RESULTADOS Y VALORACIONES DEL CURSO Las evidencias sobre el desarrollo del programa y sus resultados se han recogido con los siguientes instrumentos: observaciones y grabaciones de las sesiones presenciales, entrevistas individuales, grupo focal, encuesta de evaluación e informes de los trabajos realizados. Existen diferentes dimensiones desde las cuáles se puede valorar el curso de formación. Dada la extensión disponible nos vamos a centrar en el objetivo 4 del mismo, referido al diseño de propuestas didácticas para el desarrollo de la competencia científica, describiendo las que ha realizado el profesorado participante y valorando en qué medida se han acercado a las orientaciones que se han planteado en el curso. 4
Figura 1. Imagen de la primera pantalla del tutorial web 5
En el cuadro 3 se recogen título de las propuestas didácticas, el nivel educativo, el nº de sesiones de clases utilizadas en su puesta en práctica y los objetivos más relevantes que se plantean en las mismas. Título de la Propuesta Didáctica Nivel / Nº de sesiones Qué tipos de mochilas son mejores? 4º EP / 5 Seño, por qué cuando entras en clase apagas la luz? 1º ESO / 8 Qué se traga mi desagüe? 3º ESO / 6 Acaso yo también me oxido? 3º ESO / 10 Qué coche comprar? 3º ESO / 9 Estoy comiendo bien? 4º ESO / 10 Cómo limpian los productos de limpieza? Objetivos relevantes Reflexionar sobre el uso/carga de sus mochilas. Relacionar conceptos (peso/masa, fuerza y equilibrio) en una situación cotidiana. Tomar decisiones reflexionadas y argumentarlas ante situaciones concretas de portear objetos. Tener una actitud positiva frente a opiniones distintas a la suya. Conocer cómo utilizamos la energía eléctrica. Valorar las consecuencias ambientales de un excesivo consumo de la electricidad. Adquirir una sensibilización ambiental respecto al uso de la energía eléctrica, generando actitudes y comportamientos respetuosos con el medio ambiente. Tomar decisiones respecto al uso responsable de la energía al utilizar los aparatos eléctricos. Concienciar a las nuevas generaciones sobre la necesidad del uso responsable del agua y la profundización en el conocimiento del ciclo urbano del agua, con especial hincapié en los procesos de depuración de aguas residuales. Conocer los conceptos físico-químicos implicados en los fenómenos de contaminación de las aguas. Diferenciar entre mezclas y sustancias puras a la hora de identificar muestras reales. Aplicar procedimientos adecuados para determinar concentración de diferentes componentes en una muestra extraída del entorno. Identificar la naturaleza físico-química de la materia a su alrededor y de su regulación respecto a los posibles cambios físicos y químicos. Comprender cuándo esos cambios químicos son perjudiciales para la salud o la actividad humana y cuándo son necesarios. Valorar que la presencia de compuestos químicos en las sustancias que manejamos o ingerimos no siempre es perjudicial para la salud o la actividad humana. Desarrollar hábitos saludables personales, comunitarios y ambientales basados en los avances científicos. Comprender los principales aspectos a considerar en la compra de un coche. Identificar y explicar el funcionamiento de los mecanismos del motor de un coche, e interpretar datos sobre consumo y seguridad. Conocer las repercusiones medioambientales a la hora de elegir un coche. Ser consciente de la influencia de la publicidad en la compra de los coches y fomentar el interés de las mujeres por el mundo del automóvil. Comprender la importancia de llevar una buena alimentación en aras a adquirir hábitos de consumo saludables. Aplicar los conceptos relativos a la composición química de la materia en contextos concretos relacionados con diferentes tipos de alimentos. Manejar los conceptos de tanto por ciento en masa y en volumen. Aplicar procedimientos adecuados para establecer balances energéticos de dietas alimentarias. Clasificar productos de limpieza como ácidos o bases atendiendo a sus propiedades características. Valorar la información de carácter científico proporcionada en distintos formatos (textos, gráficas, anuncios, etc.). 6
4º ESO / 7 Diseñar y realizar experiencias sencillas de laboratorio que manifiesten las propiedades de las sustancias ácidas, básicas o neutras. Aprender a identificar cuestiones científicas, a explicar y a argumentar, utilizando ideas, datos y pruebas científicas. Por qué se pican los dientes? 4º ESO / 10 Funcionamiento y problemática de las centrales nucleares en España 4º ESO / 4 Somos ruidosos? 4º ESO / 7 Café, cápsulas o cafetera tradicional? Adultos / 6 Reflexionar sobre algunas cuestiones relacionadas con la salud e higiene bucal. Construir y aplicar conocimientos científicos estudiando la caries bucal. Aprender a identificar cuestiones científicas para explicarlas y argumentarlas. Analizar y valorar la credibilidad y fiabilidad de las fuentes de información disponibles en Internet sobre la salud e higiene bucal. Valorar críticamente las ventajas e inconvenientes de la energía nuclear y de las distintas fuentes energéticas alternativas. Adquirir y aplicar al estudio de las centrales nucleares los conceptos de: núcleo atómico, representación de átomos, isótopos, radiactividad, isótopos radiactivos, fisión nuclear, fusión nuclear Conocer las principales aplicaciones de los isótopos radiactivos y de la energía nuclear. Tomar una decisión reflexionada sobre la conveniencia o no para España de tener centrales nucleares. Explicar cómo se produce y como se propaga el sonido y describir sus propiedades en ejemplos concretos. Reconocer que el ruido es una forma de contaminación. Buscar información, elaborar documentos a partir de ella y argumentar sobre problemas derivados de la contaminación acústica. Elaborar un mapa sonoro del centro educativo mediante la toma de datos. Promover cambios personales y culturales que sirvan de modelo y ejemplo de aprendizaje en la búsqueda de una sociedad más justa, sostenible y ecológica. Desarrollar las capacidades y una actitud crítica, ecológica y no consumista, como base para el desarrollo personal y participación ciudadana. Fomentar actitudes que desarrollen el aprendizaje experimental (controlar variables, realizar hipótesis, diseñar experiencias, analizar datos, detectar regularidades, realizar cálculos y estimaciones) en situaciones problema de residuos generados en el consumo de café. CUADRO 3. Descripción de las propuestas didácticas realizadas por el profesorado participante en el curso. Como se puede apreciar en el cuadro 3, buena parte del profesorado participante ha sido capaz, con los apoyos recibidos, de diseñar, llevar a la práctica y evaluar propuestas didácticas basadas en situaciones de la vida diaria y con enfoque CTS, para el desarrollo de la competencia científica. No obstante, hay que resaltar que son tareas complejas, no exentas de dificultades de diversa índole, que están siendo objeto de estudio en este proyecto (Blanco et al., 2010). El curso ha recibido muy buenas valoraciones del profesorado participante y, en estos momentos, estamos analizando las consideraciones aportadas cara a una proyección de futuro en el itinerario formativo iniciado en este programa. Entre éstas, desde un punto de vista cualitativo, destacan la aplicación práctica en el aula y/o centro respecto a la formación recibida, recogió valoraciones de diferente índole como: - Toda la formación recibida es aplicable al centro. 7
- Trabajar y evaluar por competencias: Matices nuevos que he aprendido de la didáctica y me plantearía las clases desde otros puntos de vista. - Conexión entre los distintos elementos curriculares y la competencia científica. Asimismo, en la tabla 1 se recoge la valoración del profesorado en la evaluación global del programa, que, diferenciadas para los niveles de iniciación y de profundización, manifiestan un elevado nivel de satisfacción para todos los ítems encuestados. Finalmente, indicar que el equipo de formación valora muy positivamente el hecho de que 11 de los 19 profesores/as que se inscribieron (58%) lo hayan completado satisfactoriamente, ya que se trata de un curso muy exigente en cuanto a la dedicación (21 horas presenciales y 24 no presenciales) y a las tareas que tenían que realizar: diseñar, poner en práctica y evaluar una propuesta didáctica; elaborar el correspondiente informe del trabajo realizado y realizar una presentación del mismo. VI.- REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Acevedo, J. (1996). La formación del profesorado de enseñanza secundaria y la educación CTS. Una cuestión problemática. Revista Interuniversitaria de Formación del Profesorado, 26, 131-144. Blanco, A., España, E., y González, F. J. (2010). Un proyecto de investigación para el fomento de la competencia científica en la educación obligatoria, en Quesada A. y Abril, A. (eds.): Actas de los XXIV Encuentros de Didáctica de las Ciencias Experimentales, 729-735. Universidad de Jaén. Blanco, A., Rodríguez, F y Rueda, J. (2011) Es necesario consumir agua embotellada? Aula de Innovación Educativa, 207, 35-40. Blanco, A., España, E., y Rodríguez, F. (2012). Contexto y enseñanza de la competencia científica. Alambique, Didáctica de las Ciencias Experimentales, 70, 9-18. 8
Blanco, A.; Lupión, T.; Gallego, M.; España, E.; Gordo, B.; Argibay, M. y González, F. (2010). Análisis de propuestas didácticas sobre la competencia científica realizadas por profesores de secundaria en el contexto de un curso de formación permanente. Actas del I Congreso Internacional: Reinventar la Profesión Docente. Málaga. Cañas, A.; Martín-Díaz, M.J. y Nieda, J. (2007). Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico. La competencia científica. Madrid: Alianza Editorial. CEJA (2008). Prueba de la evaluación de diagnóstico 2008-09. Competencia básica en el conocimiento e interacción con el medio físico y natural. 2º de ESO. Manual de aplicación. Sevilla: Consejería de Educación de la Junta de Andalucía. Fensham, P. (2009). Real world contexts in PISA science: implications for contextsbasics science education. Journal of Research in Science Teaching, 46(8), 884-896. Herreras, M. y Sanmartí, N. (2012). Aplicación de un proyecto curricular de Física en Contexto (16-18 años): Valoración de los profesionales implicados. Enseñanza de las Ciencias, 30(1), 89-102. López, J.; Blanco, A. y Haro, G. (2011). "Ahorra energía: Tú puedes!" Una unidad didáctica web para el desarrollo de la competencia científica y la competencia digital. Ruiz, J. y Sánchez, J. (coords.). Buenas prácticas con TIC para la investigación y la docencia. Málaga: Universidad de Málaga, 1-10. Lupión, T.; Blanco, A.; España, E. y Garrido, L. (2011). La competencia científica: de los currículos al aula. Una experiencia de formación permanente del profesorado de educación obligatoria. En Maquilón, J.; García, M. y Belmonte, M. (coords.) Innovación educativa en la enseñanza formal. Murcia: Universidad de Murcia, 435-444. Lupión, T. y Prieto, T. (2012). La contaminación atmosférica: un contexto para el desarrollo de competencias en el aula de secundaria. Enseñanza de las Ciencias, (en prensa). OCDE. (2006). PISA 2006. Marco de la Evaluación. Conocimientos y habilidades en Ciencias, Matemáticas y Lectura. Madrid: Santillana. Sanmartí, N. (2008). Què comporta desenvolupar la competència científica? Guix, 344, 11-16. Solbes, J.; Vilches, A. y Gil, D. (2001). El enfoque CTS y la formación del profesorado. En Membiela, P. (ed.), Enseñanza de las Ciencias desde la perspectiva Ciencia- Tecnología-Sociedad. Madrid: Narcea, 163-175. 9
i Esta comunicación forma parte del proyecto de I+D+i «Diseño y evaluación de un modelo para el fomento de la competencia científica en la educación obligatoria (10-16 años)» (EDU2009-07173) financiado por la Secretaría de Estado de Investigación del Ministerio de Ciencia e Innovación en la convocatoria de 2009.